一、直流输电的优点及交-直流改造的节能效果（论文文献综述）
边竞[1]（2021）在《具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究》文中指出柔性直流电网能够综合可再生能源发电和新型负荷的复杂功率特性并实现多能互补,特别适用于大规模可再生能源发电功率的外送及消纳。然而,直流电网仍面临着潮流控制自由度不足、直流故障危害严重的难题。直流潮流控制器（DC Power Flow Controller,DCPFC）能够协助换流站控制直流线路的潮流,为直流电网补充潮流控制自由度;故障阻断装置能够有效抑制故障电流并快速隔离故障,减小直流短路故障对直流电网的危害。可见,直流潮流控制器和故障阻断装置均是直流电网的关键设备,但独立设计与安装两种设备将大幅增加系统的成本。为了在提高直流电网潮流控制与故障阻断能力的同时,兼顾系统成本,亟需研究集成潮流控制和故障阻断功能的一体化装置。本课题提出了具备故障阻断功能的线间直流潮流控制器,对拓扑结构及控制策略、元件参数配置、优化运行等方面开展研究,本文的主要工作及取得的创新性成果如下:（1）提出了一种具备故障抑制功能的双端口线间直流潮流控制器（Interline DC Power Flow Controller Having a Fault Current Limitation Capability,FCL-PFC）。针对直流电网潮流控制自由度不足,构建了基于全桥型子模块的双端口线间直流潮流控制器拓扑结构,并提出了稳态时的工作原理与控制策略,其通过桥臂电压控制直流电网的潮流以及平衡自身的功率,改善了直流电网的潮流分布情况;针对直流短路故障危害严重,改造了FCL-PFC的拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,通过闭锁全桥型子模块和改变故障电流路径进而提升故障回路电压,降低了故障电流的上升速率与峰值。仿真结果表明,FCL-PFC稳态时能够将单条线路电流控制至目标值,具有谐波小、绝缘成本低、无需从外部取能等优点;在故障时能够降低40%的故障电流,大幅度减小了直流短路故障对系统的危害。（2）在FCL-PFC的基础上,提出了一种集成直流断路器功能的多端口线间直流潮流控制器（Integrated Multiport DC Power Flow Controller with DC Circuit Breaker,M-PFCCB）。考虑到复杂直流电网需补充多个潮流控制自由度,构建了多端口线间直流潮流控制器的拓扑结构,提出了多端口拓扑的工作原理与控制策略并优化了控制参数,通过多个桥臂电压相互耦合协助换流站控制所有直流线路的潮流并平衡自身的功率,实现了直流电网潮流的全面控制;针对直流短路故障难以切除,改造了M-PFCCB拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,利用电容作为断路元件对故障电流进行抑制和切除,降低了直流故障对系统的危害。仿真结果表明,M-PFCCB能够为直流电网补充多个控制自由度并可在故障时抑制和切除短路电流,避免了在每条线路上安装直流潮流控制器和直流断路器,节约了大量的电力电子器件。（3）提出了一种含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置方法。基于模块化多电平换流器的故障等值电路,计算分析了直流电抗器和潮流控制器对故障电流的抑制特性;将换流站等值电路和故障电流求解方法推广到直流电网中,然后构建了以故障电流、直流电抗器最小为目标的优化配置模型,得到了直流电抗器和潮流控制器的元件参数。仿真结果表明,与仅使用直流电抗器相比,综合使用直流电抗器与潮流控制器能够大幅度减小故障电流,且缩短了故障切除时间。（4）在配置直流电网关键设备的参数后,提出了一种含多端口直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算方法。建立了多端口直流潮流控制器的数学模型,提出了含直流潮流控制器的交直流系统潮流计算方法;采用带宽自适应的非参数核密度估计精确描述了光伏和负荷的概率分布情况,并通过Copula函数建立了二者的联合概率分布,以系统损耗、直流载流率最小为目标进行概率最优潮流计算。仿真结果表明,直流潮流控制器能够大幅度降低直流线路的载流率,提高系统的静态安全性;带宽自适应的非参数核密度模型能够更好的适应随机分量的不确定性。
卢奕[2]（2020）在《多馈入直流输电系统换相失败风险评估与控制研究》文中指出我国能源资源与负荷中心呈现出明显的逆向分布特性,为实现能源的大范围优化配置,多馈入直流系统规模骤增。随着直流输电系统传输功率增加,交直流混联系统运行状态趋近于极限,电网某处故障可能引发直流换相失败,一旦多直流换相失败造成其传输功率中断将导致潮流转移继而引起大面积失负荷、解列等严重威胁电力系统安全运行的连锁故障。现有直流系统换相失败风险量化评估方法对多馈入直流系统各元件动态特性以及受端系统运行方式过分简化,而数字仿真分析法则过于费时;现有直流系统换相失败抑制方法分别从交流无功补偿和直流控制系统保护策略两方面开展研究,缺少综合各自优点的协同控制方法。针对多馈入直流系统换相失败问题的严峻性以及目前直流系统换相失败评估和抑制方法的局限性,研究多直流馈入受端系统无功电压特性和直流系统换相失败机理,设计考虑元件无功电压特性和直流受端系统运行方式的多馈入直流系统同时换相失败评估方法和受端系统换相失败边界划分方法,并针对性提出考虑多资源协同的直流系统连续换相失败抑制策略,对于多馈入直流系统的合理规划与大电网安全稳定控制具有重要理论参考和工程实践意义。本文主要研究内容如下:1)提出一种考虑多馈入直流系统无功电压特性的同时换相失败风险评估方法。从多馈入直流系统交互作用机理出发,考虑换流站静态和动态无功补偿装置的无功电压特性以及直流系统不同控制方式下各元件无功电压交互作用,推导得到多馈入交互作用因子计算公式。根据换相失败本质为晶闸管熄弧角不足,定义换相失败评估因子。基于多馈入交互作用因子和换相失败评估因子,提出考虑多馈入直流系统无功电压特性的同时换相失败风险评估方法。以山东电网多馈入直流系统为例,对所提考虑多馈入直流系统无功电压特性的同时换相失败风险评估方法的准确性和有效性进行仿真分析,并对直流换流站加装同步调相机后多馈入直流系统交互作用因子和同时换相失败风险的变化进行分析。2)提出一种基于扩展雅克比矩阵的多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法。基于多馈入交互作用因子提出交直流交互作用因子的定义,并考虑多馈入直流系统各元件无功电压特性和受端系统运行方式提出其基于扩展雅克比矩阵的计算方法。针对所提计算方法与基于阻抗比的计算方法对应各自特点以及适用场景比较分析。根据换相失败评估因子提出分级换相失败评估因子,并通过该评估因子与交直流交互作用因子实现受端系统交流母线故障导致直流系统换相失败风险等级划分。以不同运行方式下的山东电网为例,仿真分析本文所提基于扩展雅克比矩阵的交直流交互作用因子计算方法的准确性和基于扩展雅克比矩阵的多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法的有效性。3)提出一种考虑多资源协同的直流连续换相失败紧急控制方法。针对直流系统连续换相失败控制问题,在分析连续换相失败过程、机理和影响因素的基础上,提出一种同步调相机强励和直流功率速降相协同的连续换相失败紧急控制方法。充分利用同步调相机无功电压特性,提出以同步调相机自发无功响应与强励控制为基础的同步调相机紧急控制策略;针对同步调相机响应时间过长的不足,采用直流功率速降紧急控制策略予以弥补,两种方法相协同组成抑制直流连续换相失败的紧急控制方法。通过山东特高压直流输电系统验证所提直流连续换相失败紧急控制方法在减弱直流落点电压波动、抑制连续换相失败的有效性。
陈毅平[3]（2020）在《交直流电网多对象协调优化自动控制算法研究》文中提出当前中国资源能源丰富地区主要集中在西北、西南、东北地区,呈现西多东少的趋势,而用电需求量大的地区却集中在东部和南部,使得大量的新能源消纳困难,需要借助交直流混联电网将新能源从偏远区域输送到负荷集中区域。特高压直流输电具有传输距离长、损耗小、容量大等优点,必将会是我国未来电网的发展趋势。随着特高压直流技术的发展,国内逐渐形成庞大的交直流混联系统。目前交直流混联系统的决策系统与控制系统越来越多,但都自成一体,存在信息孤岛、控制相互隔离等问题,但是控制系统对电网的控制行为是相互影响的,这种影响的相互协调现阶段只能依靠调度员人工实现。由于人工协调控制需要考虑的各种限制条件较多,效率低,容易出错,影响电网安全,随着电网越来越复杂,这种矛盾愈加突出。同时各控制系统内部存在复杂的逻辑,人工进行协调各系统进行控制不但存在安全隐患,且很难达到最优,更不能发挥自动控制系统快速响应的优势。本文充分考虑了现有控制手段,凝练出针对交直流混联系统协调控制的两个典型应用场景,分别为面向节能优化和安全稳定的应用场景。首先电网的数据接口进行研究,明确优化算法与各控制子系统的调用关系,接着对高压直流（High-Voltage Direct Current,HVDC）的物理模型进行在线建模,实现其数学模型的转换,以便于在此基础上进行数学计算。接下来建立两个典型场景下的最优潮流（Optimal Power Flow,OPF）模型:（1）针对电网中通道最优功率分配建立面向经济节能优化的模型;（2）针对重要断面校正控制建立面向安全稳定优化的模型。模型采用MATPOWER中的步长控制内点法进行求解,通过协调自动发电控制系统（Automatic Generation Control,AGC）,自动电压控制系统（Automatic Voltage Control,AVC）和自动直流控制系统（Automatic Direct Current,ADC）来实现这两个典型场景。对模型的验证首先采用离线格式（BPA格式）进行模型精度验证,其次采用在线格式（E格式）对模型进行验证,最后采用在线连续开环运行来验证模型的综合效果和程序的收敛性,从而保证交直流混联系统在现有的基础上,显着提高经济性与安全性。同时针对当前电力市场改革的大环境,面向经济调度的节能优化能够有效降低网损,减少输电成本中的变动成本,从而降低节点边际电价,能够从输电端推动电力市场化改革的进行。最后提出基于凸近似的交直流混联系统模型,将一些约束条件通过凸近似转化为二阶锥形式,传统的非凸潮流模型转化为凸的二阶锥模型,通过求解此凸问题,即可得到最优解,在保证计算精度的同时提高了计算效率。
朱政光[4]（2020）在《基于静态安全域的交直流混联系统潮流控制策略研究》文中研究指明大型交直流混联电网成为我国电网发展的新形态,其不同类型变量交织,耦合机理复杂,控制目标与运行约束存在冲突的可能,为电网的运行与控制带来极大挑战。尤其是在大容量直流输电发生紧急闭锁等严重故障下,如何发挥多回直流与交流电网协调控制的潜力,保障系统的安全经济运行具有重要意义。本文利用静态安全域的理论优势,针对交直流混联系统的不同运行阶段与控制层级开展相应的协调控制研究,主要研究内容如下:（1）建立了交直流混联系统静态安全域数学模型,给出了安全域二维投影的定义和刻画方法,并且可以通过安全域边界筛选方法得到当前系统的运行约束。为了充分发挥直流系统与交流电网的协控潜力,提出了利用可控电容换相换流器拓展静态安全域的大小。对可控电容换相换流器基本原理和控制系统进行分析,提出了基于换相电压时间面积的站级控制策略,并在此基础上利用MOV-并联间隙组合保护装置缩短电容换相换流器的故障恢复时间,提升弱受端系统抵御换相失败的能力。（2）在交直流系统静态安全域理论基础上,提出了对静态安全域边界面进行线性拟合以提高安全域方法的计算效率,并基于拟合后的安全域边界给出修正安全距离及其灵敏度的计算方法。采取对安全域进行伸缩变换的方法实现对各个维度变量重要程度的量化。提出了安全校正指导矢量的计算方法,综合考量各控制变量对指导矢量的安全距离灵敏度和各控制变量的实际调节能力确定其参与校正控制的优先级。建立了以控制量最小为优化目标的安全校正策略优化模型,可以充分发挥多回直流与交流电网协调控制的潜力使直流闭锁后系统的潮流安全尽快恢复。（3）充分考虑到紧急控制后的交直流混联系统抵御二次风险的脆弱性,建立了计及重载交流线路N-1的静态安全域数学模型,并在此基础上提出了优化调度子域的数学模型与在三维空间下的刻画方法。综合系统的发电成本、电压偏差及安全裕度表征优化调度模型的经济性与安全性。通过计算各控制量对关键断面传输极限的安全距离灵敏度,确定对关键断面影响显着的敏感机组和直流,降低多变量系统的观测难度,并在不同安全裕度约束下刻画高灵敏度控制量关于优化调度目标、发电成本、电压偏差及关键断面的安全子域投影,为电网紧急控制后的优化调度提供更丰富的运行信息和策略引导。（4）提出了具有时间特性的控制安全域及域内最优调整曲线的通用模型。在此基础上结合高压直流输电主回路参数计算方法,确定直流输送有功和无功补偿、触发角、熄弧角以及变压器分接头等电气量的稳态关系,完成了直流有功控制域的表征。提出了以系统敏感母线平均电压波动最小为优化目标的最优调整曲线模型,在保障直流有功调整过程安全性的同时最大程度地限制电压波动,为交直流混联系统的控制目标会因各控制参数时间尺度不协调而难以实现的问题提供了可行性方案。
赵佳微[5]（2020）在《基于PSCADA的城市轨道交通供电系统仿真》文中认为随着城市轨道交通建设的高速发展,我国许多城市的轨道交通初步具备网络化运营的条件。城市轨道交通供电系统的网络化程度加深,供电网络更加坚强健壮。供电仿真是供电系统的重要分析手段,供电系统的复杂程度的加深对着供电仿真有着更高的要求,但是现有的城市轨道交通供电仿真工具大多采用图元建模,离线计算的方式,存在对真实供电系统进行大量简化,且系统在Windows平台运行,计算速度较为缓慢等问题。为此,在企业级项目“轨道交通牵引供电计算算法包开发”的支持下,通过与南京南瑞继保电气有限公司合作,开发了城市轨道交通供电计算算法包,该算法包引入CIM,将PSCADA系统中的系统模型及开关量测状态作为输入条件进行潮流计算,改变供电系统断面可调整系统的潮流分布。本文主要工作如下。（1）提出从PSCADA系统的图形管理系统提取出供电系统的模型数据,应用图模库一体化技术完成图形到数据的转变,从PSCADA系统的数据库管理系统提取出量测数据,最后对实现基于PSCADA系统的供电仿真基础上能够开发的应用功能进行了设计。（2）在明晰CIM各个包的具体含义基础上,确定将Core、Topology和Wires三个包作为主要内容,并借鉴电力系统CIM的拓展原则及方法,对Wires包内的设备进行拓展,并采用CIM/XML格式文档表示,最后通过CIM/XML格式文档的导入导出实现城市轨道交通供电系统CIM建模。（3）建立城市轨道交通供电系统CIM模型后,对供电系统进行拓扑分析。首先介绍电力系统常用的拓扑分析方法,然后结合城市轨道交通供电系统的特点,给出供电系统量测文件的表示方法,在此基础上提出一种考虑变电所运行状态的拓扑分析方法。（4）根据网络拓扑结果,采用交直流交替迭代的供电算法求解供电系统的潮流分布,采用考虑整流机组多折线外特性的直流稳态短路电流计算算法求解短路电流。（5）开发城市轨道交通供电计算算法包,以动态链接库的形式,作为独立的插件嵌入PSCADA系统中,能够实现“即插即用”。
郭知非,李峰,郑秀波,蔡万通[6]（2019）在《广东在运直流柔性化改造提升系统稳定效果研究》文中指出为降低交直流相互影响带来的系统安全稳定风险,目前广东电网主要采取了调整网架结构、配置动态无功、优化电网运行方式等措施。本文对落点珠三角常规直流受端柔性化改造前后电网进行安全稳定分析,结果表明常规直流柔性化改造能够在一定程度上提高系统稳定水平,但效果不显着;仅从提升系统稳定性的角度来看,柔性化改造必要性不够充分。本文为全面认识常规直流柔性化改造提升系统稳定性的潜力,进一步研究珠三角与长三角常规直流柔性化改造效果及必要性提供了较好研究基础,同时为综合施策解决多直流馈入受端电网交直流相互影响问题提供了重要参考。
肖超[7]（2019）在《高压直流输电系统换相失败连锁反应的阻断方法研究》文中研究说明电网换相换流器高压直流输电（Line-commutated converter based high-voltage direct-current,LCC-HVDC）凭借其功率调节迅速灵活、传输容量大、损耗小、传输距离不受同步运行稳定性限制等优势,在大区电网互联、远距离大容量输电等领域得到了广泛应用。随着大容量直流输电规模的不断增长,交直流、送受端之间的耦合影响日趋紧密,单一电网故障可能在直流系统的动态响应下传导、放大,进而引发一系列连锁故障反应。换相失败是高压直流输电系统运行中的常见故障,若换相失败未得到有效抑制,将可能引发连续换相失败甚至造成直流闭锁,以上连锁反应将给交流系统带来巨大的有功和无功冲击,严重威胁交直流系统安全稳定运行,亟需通过有效的阻断方法避免换相失败连锁反应带来的影响。充分挖掘直流系统自身和外部可控设备的控制能力,提升直流系统对换相失败连锁反应的阻断能力对于保障电网安全运行具有重要意义。为此,本文针对直流系统换相失败连锁反应的阻断方法进行了深入研究,从预防换相失败、阻断连续换相失败和抑制连续换相失败对交流系统带来的影响三个层次开展研究工作,主要完成以下几方面内容:（1）为克服现有换相失败预防控制参数缺乏定量选取依据的问题,从换相失败预防控制的启动电压和触发角调节量两方面对现有换相失败预防控制进行了优化改进。首先,计及换相过程直流电流的动态变化和故障发生时刻对换相过程的影响,结合直流系统控制响应特性方程推导了临界换相电压的计算式;其次,根据满足受端交流电压跌落下的换相裕度控制需求,建立了逆变站触发角调节量计算方法;最后,基于所得临界换相电压和触发角调节量计算方法优化现有换相失败预防控制。（2）为避免受端交流系统电压跌落导致LCC-HVDC系统发生连续换相失败,针对混合双馈入直流系统中的连续换相失败抑制问题进行了研究,并提出了两种控制方法:1)为量化混合双馈入直流系统中电压源换流器高压直流输电（Voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）系统逆变站在受端故障期间的无功控制量及其对LCC-HVDC连续换相失败的抑制能力,提出了基于VSC-HVDC逆变站功率可控域的连续换相失败抑制方法。通过建立VSC-HVDC逆变站无功控制量与LCC-HVDC逆变站连续换相失败临界电压等价关系,计及VSC-HVDC逆变站自身容量及外部系统约束,提出了满足连续换相失败抑制目标的VSC-HVDC逆变站功率可控域及基于此可控域的连续换相失败抑制方法。2)为充分发挥混合馈入直流系统对连续换相失败的抑制能力并兼顾电网安全需求,提出了一种基于有功无功协调的连续换相失败抑制方法。通过建立LCC-HVDC逆变站关断角、LCC-HVDC直流电流和VSC-HVDC逆变站输出无功量的关联模型,计及LCC-HVDC和VSC-HVDC系统运行约束,提出了基于LCC-HVDC直流电流与VSC-HVDC无功坐标平面的混合双馈入直流系统连续换相失败可控域;在此基础上,建立以混合双馈入直流系统传输功率变化量最小为目标函数、以连续换相失败可控域为约束的优化模型,进而提出了考虑LCC-HVDC有功与VSC-HVDC无功协调的连续换相失败控制方法。（3）为降低受端交流系统故障恢复期间LCC-HVDC系统的连续换相失败发生风险,提出了一种考虑LCC-HVDC系统逆变站动态无功特性和换相裕度的恢复控制方法。分析了故障恢复期间直流逆变站无功外特性对受端交流电压恢复的影响,建立了逆变站无功交换量与直流电流、触发超前角和受端交流电压的关联模型,得到了满足交流电压恢复控制目标的直流电流约束关系;计及故障恢复过程中换相电压幅值和电压谐波对换相裕度的影响,建立了满足换相面积动态约束的直流电流指令约束关系。基于所得直流电流约束关系并结合常规低压限流环节设计了交流故障恢复控制器以改善LCC-HVDC系统的交流故障恢复特性。所提控制方法通过故障恢复阶段直流电流指令的在线计算与动态调节,可抑制直流系统动态无功特性对受端换相电压恢复的影响,降低恢复过程中连续换相失败发生风险。（4）为抑制连续换相失败发生对送端交流系统稳定性的影响,提出了基于健全直流紧急功率控制的连续换相失败穿越控制方法。首先,基于直流逆变站换相失败过程的分析,建立了连续换相失败下直流逆变站的有功输出模型;其次,针对连续换相失败穿越能力的限制因素,分析了直流连续换相失败引起传输功率暂降对送端电网稳定性的影响;在此基础上,基于模型预测控制理论建立了直流连续换相失败过程中送端系统功角和加速面积变化量的滚动计算模型,进而提出了利用相邻健全直流紧急控制实现连续换相失败穿越的控制方法,以提升交流系统对连续换相失败的承受能力,降低连续换相失败引发直流系统闭锁的风险。本文针对如何提升高压直流输电系统的换相失败连锁反应阻断能力进行了有益的探索,研究成果对于充分利用直流系统自身和外部可控能力提升交直流混联电网的安全运行水平具有良好的理论意义和工程参考价值。
高梦[8]（2018）在《柔性直流输电技术在低压配电网中的应用》文中研究表明分布式风电、光伏等直流电源以及电动汽车等典型直流负荷正广泛接入低压配电网中,单一的交流配电网已经不能满足各类新能源的分散接入和直流负荷的用电需求。本文将柔性直流输电背靠背技术应用于低压配电网中,提出了一套能够承接交直流能源接入并对交直流负荷供电的新型交直流混合配电系统。该系统是交直流混合配电网中的智能配电枢纽,其利用电力电子技术、能量变换技术以及网源荷协调控制手段,实现了在配电网中新能源和直流负荷直接接入,并能够对重要负荷提供持续性供电,提高供电可靠性。本文分析了柔性直流输电背靠背技术在低压配电网中的应用形式,提出将交直流混合配电系统分为电网交流端、负荷交流端及内部直流系统的拓扑结构。通过对各端口变流器接口形式的设计,实现了风电、光伏、储能、用电负荷的直接接入。基于上述拓扑结构,提出了系统内部直流母线电压控制策略及系统整体运行控制策略,给出了各工况下系统各端口的运行模式及模式切换控制策略。通过仿真软件进行仿真试验,验证了所设计的拓扑结构及所提出的控制策略的有效性。本文研究内容于辽宁电能发展股份有限公司内形成示范应用,通过改造典型直流负荷,形成集20k W光伏直流端、33k Wh储能直流端、30k W电动汽车负荷直流端、电网交流端,负荷交流端于一体的低压交直流混合配电系统。该系统电网交流端容量为50k W,负荷交流端为公司内车联网运用监控中心重要交流负荷供电。项目运行情况良好,各模式切换过程平稳,保电效果显着,进一步验证了拓扑设计及控制策略的实用性。综上所述,本文研究内容将为低压配电网的运行和控制提供新的思路和技术手段,为智能交直流混合配电装置的设计、控制和运行提供理论和实践依据。本文成果的实施及在电网中的推广应用,将改变现有低压配电网分散电源无序接入和缺乏控制的现状,进一步提升低压配电网的运行水平,提高电网运行的经济效益。
倪双舞[9]（2018）在《MMC型高压直流输电系统控制策略研究》文中提出模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）非常适合应用于高压大功率的柔性直流输电领域,基于MMC的直流输电技术（High Voltage Direct Current Based on MMC,MMC-HVDC）已被认为是下一代直流输电技术的发展方向,受到了越来越多的国内外研究者和工程专家们的重视。本文针对基于半桥型子模块（Half Bridge Sub-Module,HBSM）的MMC-HVDC直流输电系统若干关键问题进行研究,主要研究内容和创新工作如下:（1）对MMC内部环流的产生机理进行了研究,通过公式推导出相间环流包含的主要谐波分量。提出一种以限制内部环流二倍频分量大幅波动为目的的桥臂电抗器参数设计方法,通过仿真实验研究了桥臂电感对MMC换流器内部环流的限制作用及系统动态响应的影响,为桥臂电感参数精准化设计提供了一定的理论依据。论文对一种基于谐振控制的环流抑制策略进行分析研究,采用该策略实现对MMC内部环流二、四等倍频谐波分量的抑制,该策略不仅具有控制结构简单、抑制算法运算量小的特点,还能适用于单相MMC系统,相关仿真实验验证了该环流抑制策略良好的环流抑制效果。（2）传统排序均衡策略易产生子模块不必要的频繁投切操作,引起系统功耗大幅增加,提出三种优化改进的子模块电容电压排序均衡策略:排序周期扩散、预处理电容电压采样值和基于子模块投切变化量Δn的均衡策略。分别根据运算复杂度、电容电压波幅大小和平均开关频率高低等评价指标对所提策略进行了研究和对比,通过仿真实验验证了三种不同的均衡方式在不影响交直流侧特性情况下,均能较好实现子模块电容电压的均衡,并且使平均开关频率明显降低,从而减少由于子模块投切不当导致的系统功耗。（3）对于桥臂子模块级联数量庞大的MMC-HVDC系统,常规排序均衡策略存在中心处理器排序运算负担过重,对通信速度要求极高的问题。论文提出一种基于子模块电容电压正负偏差分类的组间平衡控制算法,既使得桥臂子模块电容电压波幅小且一致性好,又能避免运算量巨大和通信实时性要求苛刻的难题。论文对所提平衡策略进一步优化设计,提出一种基于素数因子分解法的多层分组排序均衡策略,该策略不但大幅降低排序次数,而且均衡效果良好,具有极高的工程应用价值。（4）排序均衡控制策略选择过程存在一定随机性,导致子模块开关器件的触发信号具有事先不可预知性,进而不利于高压大功率等级系统的实现和稳定性控制。论文提出一种基于基频开关频率和优化开关向量的子模块电容电压自均衡调制策略,不仅将所有子模块开关器件脉冲触发信号的频率和脉宽都分别固定为一常量,还不要求对子模块电容电压进行实时性测量,极大的降低MMC-HVDC系统实现与控制的难度。仿真实验结果表明,所提基频调制策略及基于其进一步优化子模块开关向量的控制方法无论在MMC系统稳态或动态运行情况下都是有效的。（5）多端站间协调控制策略是保证MTDC（Multi-Terminal Direct Current）系统稳定性控制与可靠运行的关键。论文对主从式单点电压控制、直流电压偏差控制、下垂特性控制和有功功率-直流电压混合控制等多端站间协调控制策略控制原理进行了详细分析,研究和对比了不同协调控制策略系统稳定性控制的性能。针对MMC-MTDC系统分别为不同协调控制策略设计相应的控制器,并在Matlab/Simulink中搭建四端MMC-MTDC系统仿真模型,对各多端协调控制策略的运行特性和控制器的控制性能进行了仿真研究,仿真结果表明所设计的各控制器能实现多端协调控制策略的控制功能。（6）大型风电场接入的MMC-HVDC系统功率输出端交流侧故障引起直流侧过压,系统非故障端交流电网存在稳定性受到影响的问题。论文采用新型的模块化卸荷电路对交流故障导致的系统不平衡功率差额进行消耗,维持直流电压恒定和实现故障隔离,该方法能量消耗具有灵活可控的特性,可适用于各种不同程度的交流故障。论文研究了模块化卸荷电路的控制策略,给出了卸荷子模块的参数设计方法。在分析模块化卸荷电路工作特性的基础上,提出一种组间卸荷子模块电容电压平衡结合分组内排序均衡的控制策略,并通过仿真实验对故障特性分析和所提控制策略的有效性进行了验证。针对MMC-HVDC系统直流侧母线单极接地短路故障问题,基于系统直流侧采用大电阻接地的方式,对单极接地短路的故障特性进行理论分析和仿真实验研究,提出故障相应的控制保护配合原则。
陈晖[10]（2018）在《交直流混联电网静态安全域分析与协调控制研究》文中研究表明随着电网中直流输电工程投运量的增加,交直流混联电网呈现出与交流电网相比不同的运行特性。如何有效地评估交直流系统的安全性、发现系统中存在的薄弱环节、采取合适的安全控制措施,对电网的安全经济运行尤其重要。静态安全域为满足潮流方程组和系统中各电气量运行约束的各控制量和各扰动量的集合。静态安全域能从全局角度得到系统的安全信息反馈,在电网的安全监视和安全控制上具有优越性。本文对交直流混联电网静态安全域及协调控制开展研究,主要工作如下:1.建立了交流系统、电网换相换流器（Line Commutated Converter,LCC）直流输电系统和电压源型换流器（Voltage Sourced Converter,VSC）直流输电系统的准稳态模型,对系统中各项运行约束进行分析,以此为基础完成了交直流系统静态安全域的定义、几何描述与方程组定性描述,从而将静态安全域的研究领域由纯交流系统拓展至交直流混联系统。2.在交直流系统静态安全域模型和定义的基础上,研究了若干种静态安全域求解与刻画方法,包括有效边界面筛查、边界距离和运行裕度的计算、边界面表达式拟合求解与检验、基于拟合结果的修正距离计算及计算公式物理意义分析、边界距离概率安全分析、逐点法断面精确描绘与验证等方法,提炼了各方法不同的优缺点以及适用于不同场合的结论。3.完成了LCC直流输电的引入、LCC直流不同控制方式和运行方式、LCC直流参与潮流调控、VSC直流输电的引入、VSC直流参与潮流调控等对系统静态安全域的影响分析,并归纳了直流输电对系统静态安全域边界演变的影响规律。4.在静态安全域的理论研究基础上,利用静态安全域的优势,完成了交直流系统协调控制的应用研究,主要内容包括基于变换后静态安全域的交直流协调校正控制和预防控制的定量计算、基于静态安全域断面的协调控制定性判断、基于计及运行目标的静态安全域的经济运行控制和基于计及控制设备时间特性的带时间轴的静态安全域的协调控制。
二、直流输电的优点及交-直流改造的节能效果（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直流输电的优点及交-直流改造的节能效果（论文提纲范文）
（1）具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流电网关键设备的拓扑结构现状 |
| 1.2.2 直流故障阻断装置的优化配置现状 |
| 1.2.3 直流潮流控制器的优化运行现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第2章 具备故障限流功能的双端口线间直流潮流控制器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于MMC的双端口线间直流潮流控制器 |
| 2.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 2.2.2 稳态控制策略设计 |
| 2.2.3 子模块电容电压分析 |
| 2.3 双端口潮流控制器的故障限流策略 |
| 2.3.1 实现限流功能的拓扑改造 |
| 2.3.2 故障限流机理分析 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 潮流控制验证 |
| 2.4.2 故障限流验证 |
| 2.5 经济性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 具备故障切除功能的多端口线间直流潮流控制器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于MMC的多端口线间直流潮流控制器 |
| 3.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 3.2.2 稳态控制策略设计 |
| 3.3 多端口潮流控制器的切除策略 |
| 3.3.1 实现切除功能的拓扑改造 |
| 3.3.2 故障切除机理分析 |
| 3.3.3 转移支路电容参数设计 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 潮流控制验证 |
| 3.4.2 故障切除验证 |
| 3.5 经济性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同限流设备的限流特性分析 |
| 4.2.1 直流电抗器 |
| 4.2.2 直流潮流控制器 |
| 4.3 含直流潮流控制器的直流电网故障电流计算 |
| 4.4 直流电网中限流设备的优化配置 |
| 4.4.1 多目标优化模型 |
| 4.4.2 优化模型求解 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.5.1 故障电流计算准确性验证 |
| 4.5.2 含潮流控制器的优化配置方法验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 含直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 含直流潮流控制器的交直流混合系统潮流计算 |
| 5.2.1 交直流混合系统的潮流计算模型 |
| 5.2.2 基于交替迭代的潮流计算方法 |
| 5.3 具有相关性的光伏-负荷的概率建模 |
| 5.3.1 基于自适应非参数核密度估计的单变量概率模型 |
| 5.3.2 光伏-负荷的联合概率模型 |
| 5.4 含直流潮流控制器的交直流系统概率最优潮流计算 |
| 5.4.1 多目标概率最优潮流模型 |
| 5.4.2 概率最优潮流求解 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 光伏与负荷的概率分布模型 |
| 5.5.2 概率潮流计算准确性验证 |
| 5.5.3 交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（2）多馈入直流输电系统换相失败风险评估与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多馈入直流系统换相失败风险评估方法研究现状 |
| 1.2.2 多馈入直流系统换相失败风险控制方法研究现状 |
| 1.2.3 高压直流输电系统仿真模型研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 考虑多馈入直流系统无功电压特性的同时换相失败风险评估方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流系统无功电压特性 |
| 2.2.1 LCC-HVDC控制方式及其无功电压特性 |
| 2.2.2 投切式无功补偿装置无功电压特性 |
| 2.2.3 同步调相机无功电压特性 |
| 2.3 基于多馈入直流系统无功电压特性的同时换相失败风险评估方法 |
| 2.3.1 考虑多馈入直流系统无功电压特性的多馈入交互作用因子 |
| 2.3.2 基于换相失败风险评估因子的多馈入直流系统同时换相失败风险评估方法 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 实际多馈入直流系统 |
| 2.4.2 多馈入直流系统同时换相失败风险评估方法 |
| 2.4.3 多馈入直流系统同时换相失败风险评估方法仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于扩展雅克比矩阵的多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交直流交互作用因子计算方法及其特点分析 |
| 3.2.1 基于阻抗比的交直流交互作用因子计算方法 |
| 3.2.2 基于扩展雅克比矩阵的交直流交互作用因子计算方法 |
| 3.2.3 两种方法特点以及适用场景 |
| 3.3 基于扩展雅克比矩阵的多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法 |
| 3.3.1 分级换相失败评估因子 |
| 3.3.2 基于扩展雅可比矩阵的多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 不同运行方式下的实际多馈入直流系统 |
| 3.4.2 多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法 |
| 3.4.3 多直流馈入受端系统换相失败边界划分方法仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑多资源协同的直流连续换相失败紧急控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高压直流输电系统连续换相失败机理分析 |
| 4.2.1 高压直流输电系统连续换相失败过程分析 |
| 4.2.2 高压直流输电系统换相失败影响因素 |
| 4.3 考虑多资源协同的直流连续换相失败紧急控制方法 |
| 4.3.1 同步调相机紧急控制 |
| 4.3.2 直流功率速降紧急控制 |
| 4.3.3 考虑多资源协同的直流连续换相失败紧急控制方法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 算例系统 |
| 4.4.2 考虑多资源协同的直流连续换相失败紧急控制方法仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总论与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）交直流电网多对象协调优化自动控制算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 交直流混联电网协调控制研究现状 |
| 1.2.2 特高压直流输电定价研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 协调优化场景和数学模型 |
| 2.1 典型应用场景 |
| 2.1.1 面向安全稳定的应用场景 |
| 2.1.2 面向经济节能的应用场景 |
| 2.2 优化算法与各控制子系统的调用关系 |
| 2.3 HVDC系统模型与数据需求 |
| 2.4 数据接口设计 |
| 2.4.1 输入参数:运行方式 |
| 2.4.2 输入参数:控制参数 |
| 2.4.3 输出参数 |
| 2.5 HVDC系统在线建模 |
| 2.6 交流部分元件模型 |
| 2.6.1 变压器模型 |
| 2.6.2 无功补偿模型 |
| 2.6.3 发电厂模型 |
| 2.6.4 负荷模型 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 面向经济调度的节能优化 |
| 3.1 面向经济节能优化的数学模型 |
| 3.1.1 目标函数 |
| 3.1.2 运行约束 |
| 3.2 求解方法 |
| 3.3 离线数据模型验证 |
| 3.3.1 节能效益分析 |
| 3.3.2 多种控制方式对比 |
| 3.3.3 计算精度分析对比 |
| 3.4 面向经济调度节能优化的在线数据验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 面向安全稳定的协调优化 |
| 4.1 面向安全稳定优化的数学模型 |
| 4.1.1 目标函数 |
| 4.1.2 运行约束 |
| 4.2 求解方法 |
| 4.3 离线数据模型验证 |
| 4.4 面向安全稳定优化的在线数据验证 |
| 4.4.1 故障前系统的运行方式 |
| 4.4.2 NCJ直流发生单极闭锁故障后的协调控制策略 |
| 4.4.3 PQ直流发生单极闭锁故障后的协调控制策略 |
| 4.4.4 GZ直流发生单极闭锁故障后的协调控制策略 |
| 4.4.5 协调优化策略与调度员人工处理原则对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 市场环境下的交直流系统协调优化 |
| 5.1 特高压直流输电定价思路及成本分类 |
| 5.2 基于凸近似的交直流混联系统模型 |
| 5.2.1 目标函数 |
| 5.2.2 运行约束 |
| 5.2.3 算例验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间发表论文和参加科研情况 |
（4）基于静态安全域的交直流混联系统潮流控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 静态安全域的分析与应用 |
| 1.2.2 交直流混联系统协调控制 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 基于静态安全域的含可控电容换相换流器输电特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 交直流混联系统静态安全域的建模与刻画 |
| 2.2.1 交直流系统静态安全域模型 |
| 2.2.2 交直流系统静态安全域二维投影刻画 |
| 2.2.3 基于可控电容换相换流器的交直流系统静态安全域边界拓展 |
| 2.3 基于换相面积的含可控电容换相换流器控制策略 |
| 2.3.1 换相电压时间面积定义与计算 |
| 2.3.2 可控电容换相换流器稳态控制策略 |
| 2.3.3 可控电容换相换流器故障恢复控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于安全距离灵敏度的交直流混联系统安全校正策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交直流系统静态安全域边界面线性拟合 |
| 3.3 交直流系统静态安全距离及其灵敏度 |
| 3.3.1 基于线性拟合的修正距离计算 |
| 3.3.2 安全距离灵敏度 |
| 3.4 基于静态安全域的交直流系统校正控制 |
| 3.4.1 交直流协调控制策略 |
| 3.4.2 安全校正数学模型 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 改造IEEE 39 节点算例 |
| 3.5.2 简化实际电网算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于交直流混联系统静态安全域的紧急控制后优化调度 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 重载线路N-1 静态安全域的建模与刻画 |
| 4.2.1 重载线路N-1 静态安全域建模 |
| 4.2.2 N-1 安全域下的优化调度子域投影刻画 |
| 4.3 协同优化调度目标 |
| 4.3.1 系统发电成本 |
| 4.3.2 电压偏差指标 |
| 4.3.3 协同优化调度目标 |
| 4.4 求解模型建立 |
| 4.4.1 高灵敏度控制量的计算和选取 |
| 4.4.2 系统安全裕度模型 |
| 4.4.3 数学优化模型及安全域构建流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 改造IEEE39 节点算例 |
| 4.5.2 简化实际电网算例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 计及时间特性交直流静态安全域下直流有功调整方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 交直流系统拟合静态安全域的二维投影刻画 |
| 5.3 计及时间特性控制安全域刻画与最优调整策略制定 |
| 5.3.1 计及时间特性控制域定义与描述 |
| 5.3.2 控制域内最优调整曲线求解 |
| 5.4 稳态参数计算及有功控制域、最优调整曲线建模 |
| 5.4.1 高压直流输电主回路稳态参数计算 |
| 5.4.2 有功控制域刻画及最优调整曲线求解 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表论文和参加科研情况 |
（5）基于PSCADA的城市轨道交通供电系统仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PSCADA系统高级应用 |
| 1.2.2 CIM建模 |
| 1.2.3 拓扑分析 |
| 1.2.4 城市轨道交通供电仿真 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 城市轨道交通电力监控系统 |
| 2.1 城市轨道交通电力监控系统结构 |
| 2.2 城市轨道交通电力监控系统功能 |
| 2.3 城市轨道交通电力监控系统的高级应用——供电仿真 |
| 2.3.1 电力监控系统数据分析 |
| 2.3.2 图模库一体化 |
| 2.3.3 基于供电仿真的PSCADA应用功能设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 城市轨道交通供电系统CIM建模 |
| 3.1 公共信息模型CIM |
| 3.1.1 CIM模型包 |
| 3.1.2 CIM类间关系 |
| 3.1.3 CIM的优点 |
| 3.2 城市轨道交通供电系统CIM拓展 |
| 3.2.1 CIM拓展原则 |
| 3.2.2 城市轨道交通供电系统分析 |
| 3.2.3 牵引变电所CIM拓展 |
| 3.2.4 直流输电线路CIM拓展 |
| 3.3 CIM模型接口信息交换 |
| 3.3.1 XML语言概述 |
| 3.3.2 CIM/XML文档导入导出 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 城市轨道交通供电系统拓扑分析 |
| 4.1 拓扑分析常用方法 |
| 4.1.1 节点融合法 |
| 4.1.2 矩阵法 |
| 4.2 考虑变电所运行状态的拓扑分析 |
| 4.2.1 输入数据说明 |
| 4.2.2 算法说明及实现 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于CIM的城市轨道交通供电系统仿真 |
| 5.1 城市轨道交通供电系统建模 |
| 5.1.1 直流侧供电系统建模 |
| 5.1.2 交流侧供电系统建模 |
| 5.2 供电计算 |
| 5.2.1 牵引变电所多状态切换 |
| 5.2.2 交直流交替迭代供电计算 |
| 5.2.3 算例分析 |
| 5.3 直流稳态短路计算 |
| 5.3.1 整流机组多折线外特性模型 |
| 5.3.2 短路计算求解方法 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 算法包开发及应用 |
| 6.1 算法包接口介绍 |
| 6.2 应用功能 |
| 6.2.1 供电系统性能评估 |
| 6.2.2 供电系统调度方案模拟 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）广东在运直流柔性化改造提升系统稳定效果研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 交直流相互影响问题分析 |
| 1.1 直流换相失败分析 |
| 1.2 交直流相互影响过程 |
| 2 广东交直流相互影响风险评估 |
| 3 广东常规直流柔性化改造效果评估 |
| 3.1 柔性化改造方案拟定 |
| 3.2 直流间相互影响分析 |
| 3.3 多直流有效短路比分析 |
| 3.4 交流系统故障对直流影响分析 |
| 3.5 多类型故障稳定分析 |
| 3.6 故障临界切除时间分析 |
| 4 柔性化改造效果总结 |
| 5 结语 |
（7）高压直流输电系统换相失败连锁反应的阻断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 高压直流输电发展现状及换相失败问题 |
| 1.2.1 高压直流输电发展现状 |
| 1.2.2 高压直流输电系统的换相失败问题 |
| 1.3 高压直流系统换相失败连锁反应 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 换相失败机理研究现状 |
| 1.4.2 换相失败抑制方法研究现状 |
| 1.4.3 换相失败对交流系统的影响及其控制方法研究现状 |
| 1.5 现有研究的特点及面临的问题 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 2 基于参数优化的高压直流系统换相失败预防控制方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高压直流输电系统的控制原理及换相失败机理 |
| 2.2.1 高压直流输电系统基本控制原理 |
| 2.2.2 换相失败机理 |
| 2.3 换相失败预防控制参数优化选取方法 |
| 2.3.1 启动电压计算方法 |
| 2.3.2 触发角调节量选取方法 |
| 2.4 仿真验证与分析 |
| 2.4.1 临界换相电压计算结果验证 |
| 2.4.2 换相失败预防效果验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于VSC-HVDC无功控制的直流连续换相失败抑制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混合双馈入直流输电系统 |
| 3.2.1 LCC-HVDC系统数学模型 |
| 3.2.2 VSC-HVDC系统数学模型 |
| 3.2.3 混合双馈入直流输电系统结构 |
| 3.3 基于VSC-HVDC逆变站功率可控域的连续换相失败抑制方法 |
| 3.3.1 满足连续换相失败抑制目标的VSC逆变站功率可控域 |
| 3.3.2 基于VSC逆变站功率可控域的换相失败抑制方法 |
| 3.4 仿真验证与分析 |
| 3.4.1 控制效果验证 |
| 3.4.2 可控域验证 |
| 3.4.3 不同电压跌落程度下的可控域变化 |
| 3.5 基于混合双馈入直流系统协调控制的连续换相失败抑制方法 |
| 3.5.1 协调控制原则 |
| 3.5.2 基于协调控制的连续换相失败可控域 |
| 3.5.3 有功无功协调控制优化模型 |
| 3.6 仿真验证与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 考虑直流动态无功特性和换相裕度的故障恢复控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 故障恢复期间直流逆变站动态无功特性分析 |
| 4.3 故障恢复期间直流电流控制量选取方法 |
| 4.3.1 直流动态无功特性约束关系 |
| 4.3.2 换相面积动态约束关系 |
| 4.3.3 谐波电压对换相面积的约束 |
| 4.4 故障恢复控制器设计 |
| 4.5 仿真验证与分析 |
| 4.5.1 对称短路故障下控制效果 |
| 4.5.2 不对称短路故障下控制效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 提升交流系统连续换相失败穿越能力的紧急控制方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流系统连续换相失败下的功率特性 |
| 5.3 连续换相失败穿越能力的限制因素 |
| 5.4 基于健全直流的紧急功率控制方法 |
| 5.4.1 紧急功率控制思想 |
| 5.4.2 紧急功率控制量求解方法 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 不同控制方法下的仿真对比 |
| 5.5.2 不同直流容量配比的仿真对比 |
| 5.5.3 整流侧无功变化对控制效果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录 |
| C. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| D. 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）柔性直流输电技术在低压配电网中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概况及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 柔性直流配电技术 |
| 2.1 柔性直流输配电基本原理 |
| 2.2 多端柔性直流输配电简介 |
| 2.3 柔性直流配电网的拓扑结构 |
| 2.3.1 放射型直流配电网 |
| 2.3.2 环状型直流配电网 |
| 2.3.3 两端配电型直流配电网 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 低压交直流混合配电柜设计及研制 |
| 3.1 电网系统侧端和负荷侧端 |
| 3.2 内部直流系统极其电压等级 |
| 3.3 交直流混合配电系统接口的研制 |
| 3.3.1 双向变流器AC/DC接口研制 |
| 3.3.2 双向变流器DC/DC接口研制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低压交直流混合配电网控制策略研究 |
| 4.1 光伏并网逆变系统 |
| 4.1.1 太阳能电池组仿真模型 |
| 4.1.2 DC/DC变换器及MPPT仿真 |
| 4.2 直流侧储能系统 |
| 4.2.1 锂离子电池运行原理及特性 |
| 4.2.2 蓄电池模型 |
| 4.3 电动汽车充电桩负荷建模 |
| 4.4 直流母线的电压的协调控制策略 |
| 4.5 母线电压的优化协调控制 |
| 4.6 低压交直流混合配电系统仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 低压交直流混合配电网改造与示范应用 |
| 5.1 示范应用简介 |
| 5.2 系统接口设备 |
| 5.3 交直流混合配电系统的运行 |
| 5.3.1 光伏系统独立并网运行 |
| 5.3.2 储能系统独立并网运行 |
| 5.3.3 电动汽车充电负荷独立并网运行 |
| 5.3.4 光伏+储能系统并网运行 |
| 5.3.5 光伏+储能系统离网运行 |
| 5.3.6 负荷+储能系统并网运行 |
| 5.3.7 负荷+储能系统离网运行 |
| 5.3.8 光伏+负荷+储能系统并网运行 |
| 5.3.9 光伏+负荷+储能系统离网运行 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）MMC型高压直流输电系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 直流输电的研究背景与意义 |
| 1.2 柔性直流输电的发展及应用 |
| 1.2.1 VSC-HVDC的发展 |
| 1.2.2 MMC-HVDC的技术特点 |
| 1.2.3 MMC-HVDC的应用前景 |
| 1.3 国内外MMC-HVDC的研究现状 |
| 1.3.1 MMC的拓扑结构与数学建模 |
| 1.3.2 MMC的调制方式 |
| 1.3.3 MMC电容电压均衡及环流抑制 |
| 1.3.4 MMC-MTDC的协调控制策略 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 MMC工作原理与数学建模分析 |
| 2.1 MMC主电路拓扑结构 |
| 2.2 MMC工作原理 |
| 2.2.1 子模块工作原理 |
| 2.2.2 MMC工作原理 |
| 2.3 MMC的数学建模 |
| 2.4 MMC的调制策略 |
| 2.4.1 载波移相PWM调制方式 |
| 2.4.2 载波层叠PWM调制方式 |
| 2.4.3 最近电平逼近调制方式 |
| 2.5 MMC的控制策略 |
| 2.5.1 MMC外环控制器 |
| 2.5.2 MMC内环电流控制器 |
| 2.6 MMC子模块电容电压均衡 |
| 2.6.1 基于CPS-PWM的反馈控制环路电容电压均衡 |
| 2.6.2 子模块电容电压排序均衡 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 MMC换流器环流的分析与抑制 |
| 3.1 MMC环流产生的机理分析 |
| 3.2 桥臂电感参数的设计及其对环流的影响 |
| 3.2.1 桥臂电感参数设计 |
| 3.2.2 桥臂电感参数对环流影响分析 |
| 3.3 MMC环流抑制策略 |
| 3.3.1 环流抑制策略分析 |
| 3.3.2 基于低倍频分量的谐振环流抑制策略 |
| 3.4 MMC环流抑制策略仿真研究 |
| 3.4.1 MMC稳定运行时环流抑制策略仿真研究 |
| 3.4.2 MMC动态运行时环流抑制策略仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MMC换流器的电容电压均衡控制策略 |
| 4.1 子模块电容电压的均衡控制策略 |
| 4.1.1 排序周期扩散的均衡控制策略 |
| 4.1.2 预处理电容电压采样值的均衡控制策略 |
| 4.1.3 基于子模块投切变化量Δn的均衡控制策略 |
| 4.2 子模块电容电压的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.2.1 排序周期扩散的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.2.2 预处理电容电压釆样值的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.2.3 基于子模块投切变化量Δn的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.2.4 三种子模块电容电压的均衡控制策略对比分析 |
| 4.3 分组排序法的均衡控制策略 |
| 4.3.1 正负偏差分类的分组排序均衡控制策略 |
| 4.3.2 正负偏差分类的多层分组排序均衡控制策略 |
| 4.3.3 分组排序法的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.4 基于基频开关频率的均衡控制策略 |
| 4.4.1 基频开关频率的均衡控制原理分析 |
| 4.4.2 多周期子模块的电容电压均衡控制策略 |
| 4.4.3 开关信号起始角α的计算 |
| 4.4.4 开关向量p对电容电压变化量的影响 |
| 4.4.5 基于基频开关频率的均衡控制策略仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MMC-MTDC系统的协调控制策略 |
| 5.1 MMC-MTDC系统的上层控制 |
| 5.1.1 MMC-MTDC系统的接线分析 |
| 5.1.2 MMC-MTDC系统的上层控制分析 |
| 5.2 MMC-MTDC系统的协调控制策略 |
| 5.2.1 主从式控制策略 |
| 5.2.2 直流电压偏差控制策略 |
| 5.2.3 下垂特性控制策略 |
| 5.2.4 有功功率-直流电压的混合控制策略 |
| 5.3 MMC-MTDC系统协调控制策略的仿真研究 |
| 5.3.1 主从式控制策略仿真研究 |
| 5.3.2 直流电压偏差控制策略仿真研究 |
| 5.3.3 下垂特性控制策略仿真研究 |
| 5.3.4 有功功率-直流电压的混合控制策略仿真研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 MMC-HVDC系统交直流故障的控制策略 |
| 6.1 MMC-HVDC交流侧故障分析与保护 |
| 6.1.1 MMC-HVDC交流侧故障特性分析 |
| 6.1.2 MMC-HVDC交流侧故障控制保护策略 |
| 6.1.3 交流侧故障控制保护策略仿真研究 |
| 6.2 MMC-HVDC直流侧单极接地短路故障 |
| 6.2.1 单极接地短路故障特性分析 |
| 6.2.2 单极接地短路故障仿真研究 |
| 6.2.3 单极接地短路故障保护策略 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 今后研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）交直流混联电网静态安全域分析与协调控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第二章 交直流混联电网静态安全域建模与定义 |
| 2.1 交直流系统静态安全域计算模型 |
| 2.1.1 节点功率计算方程 |
| 2.1.2 LCC直流输电系统计算模型 |
| 2.1.3 VSC直流输电系统计算模型 |
| 2.2 交直流系统运行约束分析 |
| 2.2.1 交流系统运行约束分析 |
| 2.2.2 LCC直流输电系统运行约束分析 |
| 2.2.3 VSC直流输电系统运行约束分析 |
| 2.3 交直流系统静态安全域定义与描述 |
| 2.3.1 交直流系统静态安全域定义 |
| 2.3.2 交直流系统静态安全域几何描述 |
| 2.3.3 交直流系统静态安全域方程组描述与求解关键点分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 静态安全域求解与刻画 |
| 3.1 有效边界面筛选、运行点至边界面距离求解与运行裕度计算 |
| 3.1.1 有效边界筛选与运行点至边界距离求解 |
| 3.1.2 运行点安全性判断 |
| 3.1.3 运行裕度计算 |
| 3.1.4 算例分析 |
| 3.2 边界曲面的拟合求解 |
| 3.2.1 线性回归拟合 |
| 3.2.2 非线性回归拟合 |
| 3.3 基于线性拟合结果的修正距离计算、物理意义分析与不安全概率计算 |
| 3.3.1 基于拟合结果的运行点至边界面距离及修正距离计算 |
| 3.3.2 修正距离的物理意义 |
| 3.3.3 计及间歇性能源波动的边界距离概率安全性分析 |
| 3.3.4 算例分析 |
| 3.4 逐点法边界精确描绘 |
| 3.4.1 静态安全域断面刻画 |
| 3.4.2 蒙特卡洛模拟验证 |
| 3.4.3 边界线对应运行约束的筛查 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 直流输电对静态安全域的影响分析 |
| 4.1 LCC直流输电对系统静态安全域的影响分析 |
| 4.1.1 LCC直流输电的引入对静态安全域的影响 |
| 4.1.2 LCC直流不同控制方式对静态安全域的影响 |
| 4.1.3 LCC直流不同运行方式对静态安全域的影响 |
| 4.1.4 LCC直流参与运行控制时静态安全域边界的演化 |
| 4.2 VSC直流输电对系统静态安全域的影响分析 |
| 4.2.1 VSC直流输电的引入对静态安全域的影响 |
| 4.2.2 VSC直流参与运行控制时静态安全域边界的演化 |
| 4.2.3 VSC直流和LCC直流的同时引入对静态安全域的影响 |
| 4.3 交直流混联电网静态安全域边界演化规律分析总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于静态安全域的交直流系统协调控制 |
| 5.1 校正控制与预防控制 |
| 5.1.1 电力系统运行状态分类及转移过程 |
| 5.1.2 基于静态安全域的交直流协调控制 |
| 5.1.3 交直流协调校正控制 |
| 5.1.4 交直流协调预防控制 |
| 5.1.5 算例分析 |
| 5.2 基于静态安全域断面的协调控制定性判断 |
| 5.2.1 可控串联电容换流器的运行特点 |
| 5.2.2 可控串联电容换流器模型 |
| 5.2.3 可控串联电容换流器运行协调控制定性判断 |
| 5.3 交直流系统经济运行控制 |
| 5.3.1 燃料消耗目标与运行约束之间的协调 |
| 5.3.2 有功网损目标与运行约束之间的协调 |
| 5.4 计及控制设备时间特性的带时间轴的静态安全域刻画与协调控制 |
| 5.4.1 控制域的定义与描述 |
| 5.4.2 控制域内最优调整曲线的求解 |
| 5.4.3 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表论文和参加科研情况 |
四、直流输电的优点及交-直流改造的节能效果（论文参考文献）
- [1]具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究[D]. 边竞. 东北电力大学, 2021
- [2]多馈入直流输电系统换相失败风险评估与控制研究[D]. 卢奕. 山东大学, 2020(12)
- [3]交直流电网多对象协调优化自动控制算法研究[D]. 陈毅平. 广西大学, 2020(02)
- [4]基于静态安全域的交直流混联系统潮流控制策略研究[D]. 朱政光. 东南大学, 2020(01)
- [5]基于PSCADA的城市轨道交通供电系统仿真[D]. 赵佳微. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]广东在运直流柔性化改造提升系统稳定效果研究[J]. 郭知非,李峰,郑秀波,蔡万通. 南方电网技术, 2019(09)
- [7]高压直流输电系统换相失败连锁反应的阻断方法研究[D]. 肖超. 重庆大学, 2019(01)
- [8]柔性直流输电技术在低压配电网中的应用[D]. 高梦. 沈阳农业大学, 2018(03)
- [9]MMC型高压直流输电系统控制策略研究[D]. 倪双舞. 合肥工业大学, 2018(01)
- [10]交直流混联电网静态安全域分析与协调控制研究[D]. 陈晖. 东南大学, 2018(04)
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